[發明專利]基于側噴流控制的彈性振動抑制方法

有效

• 申請號: 201710683550.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107515612B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 郭一江;李焰;張力;蔣金龍;田群方;王志軍;朱偉;鮑曉強;陳紅艷;葉昌
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 樊黎

1.一種基于側噴流控制的彈性振動抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、輸入環境專業數據；

S2、根據環境專業提供的彈性運動相關數據，建立由側噴流開關動作產生的彈性箭體角速度數學模型，所述側噴流開關動作產生的彈性箭體角速度數學模型為：

其中：q_i(t)為彈性體振動廣義坐標，為彈性角偏差，為需要求解的變量；

ζ_i為阻尼系數，ω_i為固有頻率，D_3i為彈性運動方程系數，W_i'(X_I)為振型斜率；

A_i函數值：

俯仰方向函數值：

偏航方向函數值：

S3、根據箭體彈性運動特性，設計相應的濾波器；

S4、設計與控制性能相匹配的控制門限，根據控制門限控制側噴流噴管開啟頻率；

S5、設計智能節能控制策略，使開啟頻率門限進行自適應調整。

2.根據權利要求1所述的基于側噴流控制的彈性振動抑制方法，其特征在于，所述步驟S3中，根據彈性箭體角速度數學模型特性，設計相應的陷波濾波器為：

所述為彈性角偏差，為經俯仰通道陷波濾波器輸出的俯仰通道姿態角偏差，參數A₀、A₁、A₂、B₁、B₂為濾波器網絡參數。

3.根據權利要求1或2所述的基于側噴流控制的彈性振動抑制方法，其特征在于：所述步驟S3中，在陷波濾波器設計的基礎上，根據控制性能指標要求，設計合適的側噴流開關門限，當控制量大于該開關門限時，則側噴流噴管動作開啟，反之則側噴流噴管動作關閉。

4.根據權利要求1或2所述的基于側噴流控制的彈性振動抑制方法，其特征在于：所述步驟S4中，在側噴流開關門限設計的基礎上，設計合適的智能節能控制策略是由當前采樣時刻俯仰、偏航、滾動的數字校正網絡輸出，分別經過設定閾值的開關門限比較之后，得到側噴流姿控發動機的動作指令。

5.根據權利要求4所述的基于側噴流控制的彈性振動抑制方法，其特征在于進行節能控制策略處理，得到當前采樣時刻俯仰、偏航、滾動姿控發動機的動作指令，包括：

通過對當前時刻前N步采樣周期的姿控發動機輸出的指令進行統計，當在前N步中累計開啟次數達到某一值M時，則姿控發動機輸出的指令為關閉，M和N均為系統設計值；Ny、Nz、Nx以及各通道姿控發動機累計開啟次數的閾值Mx、My、Mz，根據各姿控發動機提供的控制力矩大小及要求達到的姿態控制精度確定。